交通灯控制器 毕业论文

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1、设计题目：交通灯控制器系别：通信与控制工程系专业：电子信息工程摘要本系统采用GW48EDA/SOPC实验箱来设计交通灯控制器，模拟实现了红、绿灯指挥交通的功能。它直接采用FPGA/CPLD芯片开发，用VHDL语言编程和QUARTUSⅡ6.0设计。交通灯控制器设计,系统地阐述了用FPGA/CPLD实现数字电路的设计过程,展示了FPGA/CPLD的强大功能和非凡特性。本交通灯控制器适用东西方向和南北方向的车流量大致相同的路口，红灯45秒，黄灯5秒，绿灯40秒，同时用数码管指示当前状态（红、黄、绿灯）剩余时间。另有一个紧急状态，当

2、紧急状态出现时，两个方向都禁止通行，指示红灯。紧急状态解除后，重新计时并指示时间。关键词：交通灯控制器，EDA，FPGA，quartusII引言1.EDA技术及其发展现代电子设计技术的核心是EDA（ElectronicDesignAutomation）技术。EDA技术就是依赖功能强大的计算机，在EDA工具软件平台上，对以硬件描述语言HDL（HardwareDescriptionLanguage）为系统逻辑描述手段完成的设计文件，它能自动地完成逻辑编译、逻辑化简、逻辑分割、逻辑综合、结构综合（布局布线），以及逻辑优化和仿真测试

3、，直至实现既定的电子线路系统功能。EDA技术使得设计者的工作仅限于利用软件的方式，即利用硬件描述语言和EDA软件来完成对系统硬件功能的实现。EDA技术在进入21世纪后，得到了更大的发展。在仿真和设计两方面支持标准硬件描述语言的功能越来越强大，软硬件技术也进一步得到了融合，在电子行业的产业领域、技术领域和设计应用领域得到了进一步的肯定，使得复杂电子系统的设计和验证趋于简单化。随着大规模集成电路技术和计算机技术的不断发展，在涉及通信、国防、航天、医学、工业自动化、计算机应用、仪器仪表等领域的电子系统设计工作中，EDA技术的含量正

4、以惊人的速度上升;电子类的高新技术项目的开发也逾益依赖于EDA技术的应用。即使是普通的电子产品的开发，EDA技术常常使一些原来的技术瓶颈得以轻松突破，从而使产品的开发周期大为缩短、性能价格比大幅提高。不言而喻，EDA技术将迅速成为电子设计领域中的极其重要的组成部分。EDA(ElectronicDesignAutomation，电子系统设计自动化)技术是20世纪90年代初从CAD(计算机辅助设计)、CAM(计算机辅助制造),CAT(计算机辅助测试)和CAE(计算机辅助工程)的概念发展而来的。现代EDA技术就是以让算机为工具，在

5、EDA软件平台上，根据硬件描述语言HDL完成的设计文件，能自动地完成用软件方式描述的电子系统到硬件系统的逻辑编译、逻辑化简、逻辑分割、逻辑综合及优化、布局布线、逻辑仿真，直至完成对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载等工作。设计者的工作仅限于利用软件的方式来完成对系统硬件功能的描述，在EDA工具的帮助下和应用相应的FPGA/CPLD器件，就可以得到最后的设计结果。尽管目标系统是硬件，但整个设计和修改过程如同完成软件设计一样方便和高效。可见，利用EDA技术进行电子系统的设计，具有以下几个特点:1)用软件的方式设计硬件;

6、2)用软件方式设计的系统到硬件系统的转换是由有关的开发软件自动完成的;3)采用自顶向下(top-down)的设计方法;  4)设计过程中可用有关软件进行各种仿真;5)系统可现场编程，在线升级;6)整个系统可集成在一个芯片上，体积小、功耗低、可靠性高。因此，EDA代表了当今电子设计技术的最新发展方向[7]。EDA技术涉及面很广，内容丰富，从教学和实用的角度看，主要应掌握如下四个方面的内容:1)大规模可编程逻辑器件;2)硬件描述语言;3)软件开发工具;4)实验开发系统。其中，大规模可编程逻辑器件是利用EDA技术进行电子系统设计的

7、载体，硬件描述语言是利用EDA技术进行电子系统设计的主要表达手段，软件开发工具是利用EDA技术进行电子系统设计的智能化的自动设计工具，实验开发系统则是利用EDA技术进行电子系统设计的下载工具及硬件验证工具2.EDA与传统电子设计方法的比较及优点与传统的电子设计方法相比，EDA技术对于复杂电路的设计和调试都比较简单，如果某一过程存在错误，查找和修改起来比较方便，而且EDA技术的可移植性很强。与世界各知名高校相比，我国高等院校在EDA及微电子方面的教学和科研工作有着明显的差距，我们的学生现在做的课程实验普遍陈旧，动手能力较差。从

8、某种意义上来说，EDA教学科研情况如何，代表着一个学校电类专业教学及科研水平的高低，而EDA教学科研工作开展起来后，还会对微电子类、计算机类学科产生积极的影响，从而带动各高校相应学科的同步发展。由于可编程逻辑器件性能价格比的不断提高，开发软件功能的不断完善，而且由于用EDA技术设计电子系统